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尿素合成塔衬里更换的配合施工工艺选择及实施

[日期:2020-04-15] 来源:《中氮肥》2020年第2期  作者: [字体: ]

王东生

(四川川化永鑫建设工程有限责任公司,四川 成都610301

 

       [摘  要]某尿素装置高压设备——尿素合成塔(R101)衬里计划在装置大修期间予以更换,该工程施工工期紧、任务重、安全保障要求高,四川川化永鑫建设工程有限责任公司作为R101衬里更换的配合施工方,在综合考虑施工技术、质量和进度等方面的要求后,选择了将R101割开一分为二现场施工的配合施工工艺。详细介绍配合施工工艺的选择以及配合施工的工艺流程、实施过程、注意事项。实践表明,合适的配合施工工艺选择及实施,有力地保障了R101衬里更换的顺利完成和投用后的正常运行。

[关键词]尿素合成塔;衬里更换;配合施工工艺;施工工艺选择;施工过程;注意事项

[中图分类号]TQ441.41   [文献标志码]B   [文章编号]1004-9932202002-0057-02

 

1  工程概况

某尿素装置高压设备——尿素合成塔(R101)总长45 215 mm、总重264 770 kg,塔内衬316Lmod、δ=5 mm的不锈钢板,由于长期服役,R101内衬不锈钢板腐蚀减薄严重,已影响到设备的安全运行,为保证R101的安全运行并满足尿素合成工况要求,计划在装置大修中对R101全部衬里进行更换。R101衬里更换施工作业安排在装置大修期间,工艺人员交出后拆除及恢复工作量大,工期紧、任务重,工种、工序交叉频繁;此外,R101衬里更换高空作业多,高空落物打击和坠落隐患突出,安全保障要求高,监护困难。因此,选择合适的配合施工工艺对于确保R101衬里更换顺利完成和R101投用后运行正常至关重要。

2  配合施工工艺方案的选择

针对R101衬里更换的特点,有3种施工方案可供选择,但选择不同的施工方案,会对施工的质量、工期、安全保障及经济性等产生不同的影响。

2.1  方案一——利用R101顶部人孔现场施工

R101衬里更换施工作业利用顶部人孔来完成人员及材料等的进出;衬里拆除从顶部开始,依次向下拆除,衬里换新从底部开始,依次向上更换。

方案一的优点:不需要大型吊装机具,拆除及恢复工作量小,费用低。

方案一的缺点:R101顶部人孔小,材料运输困难,人员作业受限,只能依次搭接施工;施工工期长,无法保证工期要求;有限空间作业的监护要求高,且作业质量不易控制。

2.2  方案二——R101割开一分为二现场施工

在现场将R101壳体中部环焊缝割开一分为二(上半段总长23 915 mm,重约140 t;下半段总长21 300 mm,重约129 t),割开的上半段用吊车吊至地面,调头后再吊装在新增设的钢支座平台上,衬里的拆除和更换分两段平行施工。

方案二的优点:R101上、下两段同时更换衬里,且由于分割成两段后R101“顶部”空间大,材料运输及人员作业方便,有限空间作业的监护容易,因而可节省50%左右的工期,施工质量也可控。

方案二的缺点:需要使用大型吊装机具和制作钢框架施工操作平台,费用会有所增加。

2.3  方案三——非现场施工

将设备整体拆下,运回原设备制造厂进行衬里的更换,完成后再运回现场进行整体安装。

方案三的优点:在设备制造厂更换衬里,施工条件比现场好,施工质量易于保证。

方案三的缺点:需要使用较大型的吊装及运输机具完成设备的吊装和运输,且费用还与运输距离有关,所需费用较高且工期较长。

2.4  3种施工工艺方案的比较

结合现场实际情况,对3种配合施工工艺方案进行综合比较,结果见表1。可以看出,3种配合施工工艺方案各有利弊,但考虑到本次施工工期较紧,为满足R101衬里更换在施工技术、质量和进度等方面的要求,认为方案二最切实可行,最终确定采用方案二来完成R101衬里更换的配合施工,并制定最佳的配合施工工艺。

3  配合施工工艺及实施

更多内容详见《中氮肥》2020年第2

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